0307-队列的最大值

面试题59 - II. 队列的最大值

题目卡片

• 时间： 2020-03-07

• Tag： Sliding Window

• 题目描述：请定义一个队列并实现函数 max_value 得到队列里的最大值，要求函数max_value、push_back 和 pop_front 的时间复杂度都是O(1)。若队列为空，pop_front 和 max_value 需要返回 -1

思路

1. 用ArrayList来模拟队列，一个存储队列数据，一个存储最大值
2. 入队：如果当前值大于队尾元素，就移除原来较小的元素；否则就将当前值添加到队尾，保证当最大值滑出窗口后，队列依然有最大值
3. 出队：弹出队列头，但是还需要判断弹出的是不是最大值，是的话，就给最大值给移除
4. 队列的最大值就是 最大值队列的队头
5. 因为队头和尾都会删除元素，所以我们需要一个双端开口的队列deque来存放队列数据。

代码

class MaxQueue {
    Queue<Integer> que;
    Deque<Integer> deq;

    public MaxQueue() {
        que = new LinkedList<>();  //队列：插入和删除
        deq = new LinkedList<>();  //双端队列：获取最大值
    }
    
    public int max_value() {
        return deq.size()>0?deq.peek():-1;  //双端队列的队首为que的最大值
    }
    
    public void push_back(int value) {
        que.offer(value);  //value入队
        while(deq.size()>0 && deq.peekLast()<value){
            deq.pollLast();  //将deq队尾小于value的元素删掉
        }
        deq.offerLast(value);  //将value放在deq队尾
    }
    
    public int pop_front() {
        int tmp = que.size()>0?que.poll():-1;  //获得队首元素
        if(deq.size()>0 && tmp==deq.peek()){
            deq.poll();  //如果出队的元素是当前最大值，将deq的队首出队
        }
        return tmp;
    }
}

扩展

题解中这个图片会有利于理解。
https://leetcode-cn.com/problems/dui-lie-de-zui-da-zhi-lcof/solution/guan-fang-fang-fa-2shuang-duan-dui-lie-dong-hua-tu/
这道题目是《剑指offer》中的一道题，书解释得非常详细。